Functional analysis of barley genes involved in DNA Damage Response (DDR) activation in response to heat stress. HORIZON-MSCA-2023-DN-01, project number: 101169110

W kontekście zmian klimatycznych rolnictwo stoi przed coraz większymi wyzwaniami. Oczekuje się, że Europa Północna doświadczy dłuższych, cieplejszych i bardziej wilgotnych lat, podczas gdy Europa Południowa będzie cierpieć z powodu rosnącego stresu związanego z upałami i suszą – wszystkie te czynniki zagrażają bezpieczeństwu żywnościowemu. Istnieje pilna potrzeba wyszkolenia nowego pokolenia naukowców, którzy będą w stanie opracować rośliny odporne na stres klimatyczny.

Stres środowiskowy hamuje wzrost roślin, który jest kluczowym czynnikiem powodującym utratę plonów. Zrozumienie reakcji na stres, szczególnie w rosnących tkankach, takich jak merystemy korzeni i pędów, ma kluczowe znaczenie. Pod wpływem stresu rośliny przestawiają metabolizm ze wzrostu na przetrwanie, co prowadzi do przedłużonego ograniczenia wzrostu. Głównym wyzwaniem jest oddzielenie zahamowania wzrostu od mechanizmów tolerancji na stres w celu utrzymania stabilności plonów.

Rośliny aktywują odpowiedź na uszkodzenie DNA (DDR) w celu naprawy zmian DNA wywołanych stresem. DDR zatrzymuje cykl komórkowy, wpływa na komórki macierzyste i może wywołać śmierć komórki, przyczyniając się do zahamowania wzrostu. Chociaż DDR jest dobrze przebadany na zwierzętach, jego rola w adaptacji roślin do stresu pozostaje niedostatecznie zbadana. Dowody sugerują, że DDR jest wywoływany przez wiele stresów i ma kluczowe znaczenie dla wczesnego rozwoju. Zrozumienie, w jaki sposób DDR przyczynia się do reakcji na stres bez uszczerbku dla wzrostu, jest kluczem do wyhodowania odpornych upraw.

Stres cieplny (HS) jest szczególnie szkodliwy, nie można go kontrolować w terenie i oczekuje się, że będzie się nasilał. Mechanizmy DDR odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi HS, co sprawia, że ich badanie jest niezbędne. Konsorcjum HEATDDR, składające się z ekspertów w dziedzinie DDR, rozwoju i fizjologii stresu w roślinach, ma na celu zbadanie związku między DDR i HS.

W ramach HEATDDR zostanie zatrudnionych dziewięciu doktorantów (DC). Centrum Genetyki Roślin Uniwersytetu Śląskiego będzie pracować pod kierunkiem dr Miriam Szurman-Zubrzyckiej w Zespole Genetyki Roślin i Genomiki Funkcjonalnej (PGFG) nad projektem:

"Analiza funkcjonalna genów jęczmienia zaangażowanych w aktywację odpowiedzi na uszkodzenia DNA (DDR) w odpowiedzi na stres cieplny."

Jęczmień jest czwartą najważniejszą uprawą zbóż na świecie. PGFG opracowało mutanty TILLING w genach ATR i NAC8 (SOG1) i wykazało, że stres genotoksyczny wywołany aluminium aktywuje DDR za pośrednictwem ATR. Projekt ten rozszerzy te odkrycia na stres cieplny poprzez:

-Identyfikacja mutantów TILLING w ATM

-Opracowanie nokautów CRISPR/Cas9 dla ATM, ATR i NAC8 (SOG1)

-Ocena zmutowanych reakcji na stres cieplny

-Wykonywanie RNA-Seq/scRNA-Seq na wybranych mutantach w warunkach kontrolnych i HS

Zadania te będą realizowane przez zatrudnionego doktoranta.

Stanowisko: doktorant w dyscyplinie biologia

Jednostka realizacji projektu: Wydział Nauk Przyrodniczych – Uniwersytet Śląski w Katowicach

Jednostka realizująca kształcenie doktorantów: Szkoła Doktorska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach

Poszukujemy wysoce zmotywowanego doktoranta (DC) do obsadzenia stanowisk na Uniwersytecie w Sielsia, w Polsce, w naszej sieci doktorskiej HeatDDR w ramach działania Marie Skłodowska-Curie (MSCA). Laboratoria partnerskie znajdują się we Francji, Niemczech, Belgii, Polsce, Czechach, na Węgrzech i we Włoszech.

Rozwój kariery i mobilność międzynarodowa naukowców to kluczowe pojęcie w ramach działań "Maria Skłodowska-Identyfikacja". Połączenie szkolenia akademickiego w zakresie najnowocześniejszych technik z intensywnymi interakcjami z partnerami spoza środowiska akademickiego, którzy są bezpośrednio zaangażowani w hodowlę roślin, przygotuje DC do wyzwań stojących przed opracowaniem strategii zrównoważonej produkcji roślinnej i zwiększy ich szanse na zatrudnienie zarówno w sektorach akademickich, jak i pozaakademickich.

Badania będą prowadzone w ramach projektu " HEATDDR – Harnessing the DNA Damage Response to improve plant tolerance to heat stress" (HORIZON-MSCA-2023-DN-01, numer projektu: 101169110), finansowanego przez Unię Europejską w ramach programu Horizon Europe Marie Skłodowska-Curie Actions Doctoral Networks.

Wymagania:

• 1.      Dyplom ukończenia studiów magisterskich z biologii, biotechnologii lub pokrewnej dziedziny
• 2.      Biegle posługuje się językiem angielskim (w mowie i piśmie)
• 3.      Podstawowe umiejętności laboratoryjne, w tym PCR, izolacja DNA/RNA i CRISPR/Cas9.
• 4.      Doświadczenie w transkrytpomicznej analizie danych, w szczególności sekwencji RNA
• 5.      Silna motywacja do badań i umiejętność pracy zarówno samodzielnie, jak i w międzynarodowym zespole.
• 6.      Gotowość do podróżowania i uczestniczenia w stażach, szkoleniach i spotkaniach konsorcjum w ramach Sieci Doktorantów MSCA.
• 7.      Zgodność z zasadą mobilności MSCA: kandydaci nie mogą mieszkać ani prowadzić swojej głównej działalności (pracy, studiów itp.) w państwie przyjmującym (Polsce) przez okres dłuższy niż 12 miesięcy w ciągu 36 miesięcy bezpośrednio poprzedzających datę rekrutacji.